: «…открытия, связанные с ролью хромосом в наследовании»
методическая разработка по биологии (10, 11 класс)

Задача: «…открытия, связанные с ролью хромосом в наследовании»

Составитель: Рамзина Марина Сергеевна, МБОУ СОШ 4, г.Реутов

Общая характеристика задачи:

Предмет: биология

Класс: 10-11

Цель задачи: Задача построена на материале, который изучается сначала в 9 классе, потом углубляется в 10, для изучения и закрепления закономерностей наследования пола.
Действия учащихся: данная задача может быть использована как обучающая для самостоятельного получения знаний по теме «Наследование пола», или как контрольная задача для проверки знаний по данной теме, что предполагает обобщение и применение ранее полученных знаний учащимися.

Задача ориентирована на преодоление дефицитов, таких как:

•        находить точную информацию в тексте;

•        переводить один вид текста в другой (от схемы к словесному описанию);

•        работать с генетическими задачами (сопоставлять, сравнивать, делать заключение);

•        при решении задачи неоднократно возвращаться к ее условию;

•        привлекать личный опыт, известные знания для решения поставленной задачи;

Использованные источники:

https://foxford.ru/wiki/biologiya/nasledovanie-priznakov-stseplennyh-s-polom - текст задачи

Т.В.Мазяркина, С.В.Первак – Биология «ЕГЭ 2021» - Экзамен, М., 2021

Н.А.Богданов – «Биология ЕГЭ 100 баллов» - Экзамен, М., 2021

Текст задачи

Большинство животных представлено особями двух полов – женского и мужского. Расщепление по половой принадлежности происходит в соотношении 1:1. Иными словами, у всех видов численность самцов и самок приблизительно одинакова. 

Еще Г. Мендель обратил внимание на то, что такое расщепление в потомстве по какому-либо признаку наблюдается в тех случаях, когда одна из родительских особей была гетерозиготой (Аа) по этому признаку, а вторая — рецессивной гомозиготой (аа). Такое же расщепление в потомстве — 1:1 — наблюдается в результате анализирующего скрещивания (Аа х аа). Было сделано предположение, что один из полов (тогда было неясно, какой именно) гетерозиготен, а второй гомозиготен по гену, который определяет пол организма.

Современная теория наследования пола была разработана Томасом Морганом и его сотрудниками в начале XX века. Им удалось установить, что самцы и самки различаются по набору хромосом. У мужских и женских организмов все пары хромосом, кроме одной, одинаковы и называются аутосомами, а одна пара хромосом, называемых половыми, у самцов и самок различается. Например, и у самцов, и у самок дрозофил в каждой клетке по три пары аутосом, а вот половые хромосомы различаются: у самок — по две Х-хромосомы, а у самцов X и Y.

Пол будущей особи определяется во время оплодотворения. Если сперматозоид содержит Х-хромосому, то из оплодотворённой яйцеклетки разовьётся самка (XX), а если в сперматозоиде содержалась половая Y-хромосома — то самец (ХY). Соотношение полов при таком скрещивании теоретически всегда будет 1:1. Так как у самок дрозофил образуются яйцеклетки, содержащие только Х-хромосомы, то женский пол у дрозофил называют гомогаметным. У самцов дрозофил образуются в равном соотношении сперматозоиды либо с Х-, либо Y-половыми хромосомами. Поэтому мужской пол у дрозофил называется гетерогаметным.

У многих видов живых существ, например у ракообразных, земноводных, рыб, большинства млекопитающих (в том числе и человека), женский пол гомогаметный (XX), а мужской — гетерогаметный (ХY).

У некоторых видов живых существ хромосомное определение пола совсем другое. Например, у птиц — гомогаметны самцы (ZZ), а самки — гетерогаметны (ZW). У некоторых насекомых, например у прямокрылых, у самцов в хромосомном наборе лишь одна половая хромосома (ХО), а самки — гомогаметны (XX).

1) Напишите определения гомогаметного и гетерогаметного пола, указав сколько типов гамет образует каждый.

2) Переведите схему в текст с указанием названия клеток, участвующих в данном процессе

3) У дрозофилы гетерогаметный пол – мужской. При скрещивании самки дрозофилы с коричневыми глазами и вильчатыми крыльями с самцом, имеющим красные глаза и нормальные крылья, все самцы из потомства имели красные глаза и вильчатые крылья, а все самки имели красные глаза и нормальные крылья. При скрещивании самки дрозофилы с красными глазами и нормальными крыльями и самцов с корич-невыми глазами и вильчатыми крыльями всё потомство было единообразным по окраске глаз и форме крыльев. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы, фенотипы и пол всех родителей и потомков. Поясните фенотипическое расщепление в первом скрещивании.

4) Соотнесите тексты с портретами учёных

А) австрийский ботаник, который открыл основополагающие принципы наследственности и заложил основы современной генетики. Его теория является одной из базовых систем биологии.

Б) американский учёный-генетик, достиг при изучении хромосом и генов, что поставило молекулярную биологию на принципиально новый уровень и дало возможность прибегать к экспериментальным методам исследований в генетике.

В) английский биолог, являвшийся одним из основателей генетики. Предложил её название (в 1907 г.). Отстаивал идею о невозможности наследования приобрётенных признаков, прерывистую изменчивость организмов, учение о чистоте гамет. 

5) Ученик 10А класса В. поспорил со своим другом А., что признаки могут находится исключительно в аутосомах, а единственный признак, который могут определять хромосомы X и Y, соответственно, пол организма. Помогите доказать А. свою точку зрения и приведите пример заболевания, которое может переносить Х хромосома.

Лист ответов

1) Гомогаметный пол – пол, который образует один тип гамет - Х (женский у человека, мужской у птиц)

Гетерогаметный – пол, который образует два типа гамет – X и Y (женский у птиц, мужской у человека)

Критерии оценивания:

Описаны оба определения и указаны количество гамет, который образует каждый пол – 2 балла

Описано одно определение и указано количество гамет ИЛИ описаны оба определения, но не указаны количество гамет – 1 балл

Ответ неверный – 0 баллов

2) В результате процесса оплодотворения сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку и получается зигота. Яйцеклетка всегда несёт в себе Х хромосому, а сперматозоид может нести и Х хромосому, и тогда организм, который развивается из зиготы, будет гомогаметным, и Y хромосому, в таком случае – развивающийся организм будет иметь гетерогаметный пол.

Критерии оценивания:

Описаны все элементы схемы, получился связный текст, биологические ошибки отсутствуют – 3 балла.

Описаны не все элементы схемы или описаны все элементы схемы, но не получился связный текст – 2 балла.

Описаны не все элементы схемы и не получился связный текст или описаны все элементы схемы, но не получился связный текст и есть биологические ошибки – 1 балл.

Ответ неверный – 0 баллов.

3)

АаXBXb — самка с красными глазами и нормальными крыльями,

AaXbY — самец с красными глазами и вильчатыми крыльями;

AaXBXb — самка с красными глазами и нормальными крыльями,

AaXBY — самец с красными глазами и нормальными крыльями;

3. В первом скрещивании получилось расщепление по форме крыльев из-за сцепления гена формы крыльев с Х-хромосомой (гетерогаметный пол наследует этот аллель только от матери, а гомогаметный — от обоих родителей).

Критерии оценивания:

4) 1 – Г.Мендель, 2 – Т.Морган, 3 – У.Бэтсон

Критерии оценивания:

Верно указаны характеристики к трём учёным – 3 балла

Верно указаны характеристики к двум учёным – 2 балла

Верно указаны характеристики к одному учёныму –1 балл

Ответ неверный – 0 баллов

5) Аутосомы — это хромосомы, одинаковые у женских и мужских организмов. Половые хромосомы — хромосомы, которыми различаются хромосомные наборы женских и мужских организмов. В половых клетках человека (с гаплоидным набором хромосом) находится 23 хромосомы, из них только одна половая (в яйцеклетках женщин — X, в сперматозоидах мужчин — либо X (50% сперматозоидов), либо Y (50% сперматозоидов)), а остальные 22 являются аутосомами (неполовыми хромосомами).

Половые хромосомы, также как и аутосомы, могут передавать признаки. Примером заболевания, которое может переносить Х хромосома, можно указать гемофилию.

Критерии оценивания:

Дан утвердительный ответ и приведено обоснование – 2 балла.

Дан утвердительный ответ, но не приведено обоснование – 1 балл.

Ответ неверный – 0 баллов.